301L不锈钢属于亚稳态奥氏体不锈钢,由于其具有较高的强硬度、易冷加工成型及较好的耐腐蚀性等特点,同时能够满足车体结构加工成型及轻量化的要求,因此该钢种已成为轨道车辆专用不锈钢首选材料。目前学者们在301L不锈钢组织性能、生产工艺方面开展了大量的研究工作,但由于亚稳态奥氏体不锈钢板材在形变过程中组织转变的特殊性,有必要对301L不锈钢冷轧过程中的织构演变及晶界特征分布规律进行相关研究。本文首先制定301L不锈钢的冷轧工艺并制备冷轧试板;其次,对比分析固溶态及不同冷轧压下率(3%、5%、9%、24%)下301L不锈钢的显微组织、硬度、拉伸断口形貌、力学及抗腐蚀性能,采用EBSD技术研究不同冷轧压下率下301L不锈钢的织构演变规律及晶界特征分布,探明不同冷轧压下率对301L不锈钢组织性能、织构演变及晶界特征分布的影响规律;最后,分析晶界特征分布对301L不锈钢力学及耐腐蚀性能的影响,研究得出如下结论:由固溶态及不同冷轧压下率下301L不锈钢组织性能分析可知,随冷轧压下率的增加,301L不锈钢的显微组织由奥氏体逐渐向马氏体转变。在固溶态及较小的冷轧压下率下,平均晶粒尺寸在20μm左右,当冷轧压下率为24%时,晶粒明显细化,平均晶粒尺寸降低到5.25μm,晶粒沿轧制方向呈纤维状分布。301L不锈钢的抗拉强度、屈服强度及硬度随冷轧压下率的增加逐渐增大,延伸率逐渐降低。利用SEM对拉伸后的301L不锈钢断口进行扫描分析发现断口处存在大量韧窝,具有韧性断裂特征,随冷轧压下率的增加韧窝逐渐变小、变浅。301L不锈钢的抗腐蚀性能随冷轧压下率的增加逐渐减弱。采用EBSD对不同冷轧压下率下301L不锈钢所有相的IPF-Y和IPF-Z的取向分布进行研究,分析可知,随着冷变形量的增加晶粒呈拉长的扁平状,晶粒内部出现了颜色渐变区,则晶粒内的取向发生了变化。随冷轧压下率的增加,IPF-Y和IPF-Z中<111>逐渐减少,IPF-Y中<101>变化不明显,IPF-Z的<101>逐渐增多。在3%的冷轧压下率下<112>含量不多,当冷轧压下率增加至5%时,IPF-Z的<111>逐渐转向<112>及<001>,随冷变形量的增加<112>明显增多。对不同冷轧压下率下301L不锈钢的冷轧织构分析可得,301L不锈钢经不同压下率冷轧后具有较强的γ织构({111}//ND)。随冷轧压下率的增加,奥氏体相的{110}<112>取向密度增强,黄铜织构特征愈加明显,而{111}<211>取向强度减弱。随冷轧压下率的增加,马氏体相的{111}<110>取向密度逐渐减弱,{111}<112>增强;立方旋转织构{001}<110>随冷轧压下率的增加取向密度较低且强度较为稳定;在τ取向线中{111}<112>~{332}<112>区域织构强度随冷轧压下率的增加逐渐增强。对不同冷轧压下率下301L不锈钢的晶界特征分布进行研究,结果表明随着冷轧压下率的增加,301L不锈钢中小角度晶界增多,Σ≤29的CSL强晶界及大角度晶界占比减少。由于材料延伸率与晶界取向差及特殊晶界分布有关,且在一定的冷轧压下率下,较多的小角度晶界及较少的大角度晶界都使阻碍裂纹传播及材料断裂的能力减弱,因此随冷轧压下率的增加301L不锈钢的延伸率减小,塑韧性降低。Σ3晶界随冷轧压下率的增加逐渐减少,当冷轧压下率增加为9%至24%时Σ3晶界含量降低幅度较小。